Dosage D'une Eau Oxygènée

[kilroy]

bonjour, je suis coincé sur cette exercice:

1) L'eau oxygénée a pour formule brute H2O2 et elle appartient au couple oxydant réducteur O2(g) /H2O2(aq).

Sur l'étiquette de la bouteille on peut lire: "eau oxygénée à 20 volumes stabilisée".

Vm=22,4 L:mol

D'après la réaction 2H2O2(aq) --> O2(g) + 2H2O (l) , calculer la concentration molaire c en H2O2(aq) d'une eau oxygénée à 20 volumes.

On pourra s'aider d'un tableau d'évolution.

2) Pour doser par titrage:

- on prépare 100mL d'une solution S diluée au 20ième d'eau oxygénée.

- on prélève Vs=10mL de la solution que l'on dose par une solution acidifié de permanganate de potassium de concentration molaire

c'=4,0*10-²mol/L . L'équivalence est atteinte quand on a versé V'e=17,9mL de permanganate de potassium.

a) Écrire l'équation de titrage.

b) Comment détecter l'équivalence ?

c) dresser le tableau d'évolution du titrage à l'équivalence. On note Xe la valeur Xmax à l'équivalence.

e) Calculer Cs. En déduire c, concentration molaire de la solution. La comparer à la valeur calculée à la question 1.

merci

[Barbidoux]

bonjour, je suis coincé sur cette exercice:

1) L'eau oxygénée a pour formule brute H2O2 et elle appartient au couple oxydant réducteur O2(g) /H2O2(aq).

Sur l'étiquette de la bouteille on peut lire: "eau oxygénée à 20 volumes stabilisée".

Vm=22,4 L:mol

D'après la réaction 2H2O2(aq) --> O2(g) + 2H2O (l) , calculer la concentration molaire c en H2O2(aq) d'une eau oxygénée à 20 volumes.

On pourra s'aider d'un tableau d'évolution.

Une solution d'une eau oxygénée à 20 volumes libère 20 fois son volume de dioxygène. La stoechiométriqe de la réaction étant :

2*H2O2(aq) --> O2(g) + 2*H2O (l)

elle contient une concentration molaire en eau oxygénée qui vaut C=2*20/22,4=1,79 mol*/L

2) Pour doser par titrage:

- on prépare 100mL d'une solution S diluée au 20ième d'eau oxygénée.

- on prélève Vs=10mL de la solution que l'on dose par une solution acidifié de permanganate de potassium de concentration molaire

c'=4,0*10-²mol/L . L'équivalence est atteinte quand on a versé V'e=17,9mL de permanganate de potassium.

a) Écrire l'équation de titrage.

b) Comment détecter l'équivalence ?

c) dresser le tableau d'évolution du titrage à l'équivalence. On note Xe la valeur Xmax à l'équivalence.

e) Calculer Cs. En déduire c, concentration molaire de la solution. La comparer à la valeur calculée à la question 1.

Couples en présence O2/H2O2 et MnO4^(-)/Mn^(2+)

Équations électroniques correspondantes :

O2+2H^(+)+2 e^(-)---->H2O2

MnO4^(-)+8 H^(+)+5 e^(-)--->Mn^(2+)+4 H2O

La réaction qui se produit entre les ions permanganate et l'eau oxygénée lors de ce dosage s’écrit :

5 H2O2 +2 MnO4^(-)+ 6 H^(+)--->5 O2 + 2 Mn^(2+) + 8 H2O

Tableau d'avancement :

........5 H2O2 +2 MnO4^(-)+ 6 H^(+)--->5 O2 + 2 Mn^(2+) + 8 H2O

t=0....(a)............(b)............(excès).........(0).........(0)...........(

excès)

t.......(a-5 x)....(b-2 x).........(excès).........(5 x)......(2 x)...........(excès)

où a=Cs*V est le nombre de moles initial de H2O2, b=C’*V’ le nombre de moles initial d’ion MnO4^(-) et x l’avancement de la réaction.

La réaction est supposée quasi totale et l’avancement volumique final est égal à l’avancement maximal obtenu lors de l’épuisement d’un réactif.

avant l’équivalence l’ion MnO4^(-) est le réactif limitant et b-2 x=0 ==> x=b/2

........5 H2O2 +2 MnO4^(-)+ 6 H^(+)--->5 O2 + 2 Mn^(2+) + 8 H2O

t.......(a-5*b/2)....(0).........(excès)...........(5*b/2)......(b)...........(excès)

L’équivalence est déterminée par apparition de la couleur violette due à un excès d’ion MnO4^(-). A l’équivalence a-5*x=b-2*x=0 ==> a/5=b/2

........5 H2O2 +2 MnO4^(-)+ 6 H^(+)--->5 O2 + 2 Mn^(2+) + 8 H2O

teq......(0)...............(0).........(excès).........(a)......(2*a/5)........(excès)

teq......(0)...............(0).........(excès).........(5*b/2)......(b)...........(excès)

-----------------------------

La relation d’équivalence s’écrit :

a/5=b/2 ===> 2*Cs*V=5*C’*Veq dont on déduit : Cs=5*C’*Veq/(2*V)=5*4,*10^(-2)*17,9/(2*10)=0,179 mol/L ==> C=20*Cs=3,58 mol/L ???

A vérifier.....